混凝土橋梁有效預應力檢測及演示文稿

混凝土橋梁有效預應力檢測及演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有45頁\編輯于星期四優(yōu)選混凝土橋梁有效預應力檢測及現(xiàn)在是2頁\一共有45頁\編輯于星期四存在問題：下?lián)稀㈤_裂、各種病害解決問題：1、有效預應力是多少？

2、滿足使用要求嗎？

3、橋梁安全嗎？現(xiàn)在是3頁\一共有45頁\編輯于星期四

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中實際的永存預應力本身是未知的在設(shè)計時是靠理論公式估算各項預應力損失而得到其計算值

六項損失：預應力筋與管道壁間摩擦引起的應力損失錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應力損失先張法構(gòu)件預應力筋與臺座間的溫差引起的應力損失混凝土彈性壓縮引起的應力損失鋼筋松弛引起的應力損失混凝土收縮和徐變引起的應力損失若計算值與實際值之間偏差較大，則會影響到結(jié)構(gòu)的使用性能和壽命，嚴重時還會導致安全事故。即使計算值較精確（其實目前很難達到），由于結(jié)構(gòu)性能的變化，實際的永存預應力值與理論值亦有較大差異，對在役預應力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)永存預應力的檢測及其評價，預應力混凝土橋梁的安全評價進行研究現(xiàn)在是4頁\一共有45頁\編輯于星期四

1、現(xiàn)有方法

國內(nèi)外對于有效預應力檢測理論的關(guān)注程度非常高，涉及基于動力特征、基于靜力特征及開裂彎矩法等三個方面，而其中基于預應力梁動力特征的理論和試驗研究成為研究熱點：形心直線布束的簡支梁室內(nèi)模型試驗研究（1994年M.Saiidi等）A.Dallasta等

現(xiàn)在是5頁\一共有45頁\編輯于星期四首次開裂彎矩法二次開裂彎矩法現(xiàn)在是6頁\一共有45頁\編輯于星期四

2、有效預應力測試

對在建橋梁可以用振弦式傳感器、光纖光柵傳感技術(shù)、特別是加拿大公司生產(chǎn)的應變式傳感器對其預應力進行檢測

對在役橋梁基于梁體力學性能的檢測基于應力釋放的檢測基于橫張增量法的檢測現(xiàn)在是7頁\一共有45頁\編輯于星期四

預應力混凝土簡支梁有效剛度比與力的關(guān)系有效剛度比≤0.30時：

＞0.30時：

預應力束設(shè)置方式直線配束曲線配束頻率力關(guān)系曲線配束直線配束現(xiàn)在是8頁\一共有45頁\編輯于星期四（1）基于動力參數(shù)的有效預應力預測方法

給出了適用條件

現(xiàn)在是9頁\一共有45頁\編輯于星期四（2）基于靜力參數(shù)的有效預應力預測方法

給出了適用條件

現(xiàn)在是10頁\一共有45頁\編輯于星期四（3）基于應力釋放的預應力測評總體流程現(xiàn)在是11頁\一共有45頁\編輯于星期四不同形狀芯孔混凝土表面軸向應變隨深度變化曲線

不同孔芯直徑下的圓形孔芯表面軸向應變隨深度變化

基于應力釋放的預應力衰減程度測評研究混凝土應力釋放技術(shù)

芯孔形狀及深度研究現(xiàn)在是12頁\一共有45頁\編輯于星期四梁體應力釋放技術(shù)

混凝土應力釋放技術(shù)受干擾因素多，實測離散性大?，F(xiàn)在是13頁\一共有45頁\編輯于星期四普通鋼筋應力釋放技術(shù)裸露普通鋼筋應力釋放試驗

無初應變試件有初應變切割現(xiàn)在是14頁\一共有45頁\編輯于星期四鋼筋應變隨時間變化規(guī)律鋼筋溫度隨時間優(yōu)選試驗方法現(xiàn)在是15頁\一共有45頁\編輯于星期四實體梁普通鋼筋應力釋放試驗鋼筋應變隨時間變化

溫度隨時間變化

現(xiàn)在是16頁\一共有45頁\編輯于星期四設(shè)備及操作手持式砂輪機作為普通鋼筋應力釋放法的推薦設(shè)備。（1）鑿除鋼筋保護層，暴露長度以不小于20厘米（2）解除鋼筋與混凝土的粘結(jié)，沿鋼筋徑向兩邊打磨，對稱粘貼兩鋼筋應變片，蠟封保護（3）用小型切割設(shè)備釋放普通鋼筋應力，邊切割邊噴水冷卻（4）割斷普通鋼筋后，分時間段監(jiān)控測量釋放應變，首次量測應控制在切割完成后2分鐘內(nèi)采集數(shù)據(jù)（5）修補現(xiàn)在是17頁\一共有45頁\編輯于星期四基于鋼筋釋放應力的有效預應力合效應分析

截面應力狀態(tài)

現(xiàn)在是18頁\一共有45頁\編輯于星期四用截面應力釋放值分析軟件（StrANV1.0），登記號為：2007SR17518，進行計算現(xiàn)在是19頁\一共有45頁\編輯于星期四輸入基本數(shù)據(jù)求結(jié)構(gòu)總剛度矩陣主元素序號的指示矩陣IM(L3)和最大帶寬MB生成總剛度矩陣KM(IM(L3))主系數(shù)強化處理及引入邊界條件總剛的三角化分解過程生成荷載列陣P≤P0？計算影響線，給節(jié)點加豎向單位力PM(3*LP(P)－1))=－1P≤P0+R0+F0+Q0？P≤P0+R0+F0？輸入溫度荷載計算溫度內(nèi)力并疊加進荷載列陣輸入分布荷載計算分布荷載內(nèi)力并疊加進荷載列陣輸入集中力荷載計算集中力產(chǎn)生的內(nèi)力并計入荷載列陣回代求解方程得到位移由節(jié)點位移求桿端力并且疊加進桿端力數(shù)組QM中P≤P0？輸出節(jié)點的位移輸出桿端力Z0≤0？輸出內(nèi)力影響線HZ＝0？結(jié)束存貯影響數(shù)組是否否是否是否是否是否是Y

有限鋼筋釋放應力預測有效預應力預測方法現(xiàn)在是20頁\一共有45頁\編輯于星期四（4）基于橫張增量法的預應力測評預應力鋼索張力測試儀（型號：LCZL-50）

鉗式抓拔器

支塊

預應力束筋分隔器

現(xiàn)在是21頁\一共有45頁\編輯于星期四

靜力檢測法對兩端張拉鋼絞線的跨中橫向施加作用力，測試其橫向變位值，從而推算鋼束中張力

現(xiàn)在是22頁\一共有45頁\編輯于星期四

動力檢測法

工況一工況二張力頻譜圖現(xiàn)在是23頁\一共有45頁\編輯于星期四錨固長工作長動力檢測法計算公式

計算結(jié)果相對誤差在3%以內(nèi)現(xiàn)在是24頁\一共有45頁\編輯于星期四3、復雜預應力體系有效預應力模擬及預測

應力沿程界限波動率波動束、平緩束擬摩阻損失函數(shù)管道綜合影響系數(shù)名義損失參數(shù)等差分布模式等比分布模式混合分布模式現(xiàn)在是25頁\一共有45頁\編輯于星期四1、測試鋼束分類定義鋼束應力界限波動率波動束（VT）（0，10.0]

平緩束（MT）（10.0，15.0）現(xiàn)在是26頁\一共有45頁\編輯于星期四預測模型2、預測分析現(xiàn)在是27頁\一共有45頁\編輯于星期四預測流程

模型一預測式模型二預測式模型三預測式現(xiàn)在是28頁\一共有45頁\編輯于星期四擬摩阻損失算法

編制了《預應力鋼束擬摩阻損失等效參數(shù)求解程序》（PresPSV1.0），軟件登記號為：2007SR17517，以30m預應力混凝土T梁為例，進行了驗證?，F(xiàn)在是29頁\一共有45頁\編輯于星期四

4、橋梁安全評價基于有效預應力儲備度的分級體系橋梁環(huán)境類型Ⅰ類和Ⅱ類Ⅲ類和Ⅳ類標度描述衰減程度工作狀態(tài)預警應對措施工作狀態(tài)預警應對措施無安全常規(guī)養(yǎng)護安全常規(guī)養(yǎng)護低度安全常規(guī)養(yǎng)護界限通過預應力度衰減率進一步確定中度界限通過預應力度衰減率及名義裂縫寬度兩指標進一步確定危險分析使用應力強度，采取技術(shù)改造措施嚴重危險分析使用應力強度，采取技術(shù)改造措施現(xiàn)在是30頁\一共有45頁\編輯于星期四有效預應力儲備度衰減率分級

橋梁環(huán)境類型Ⅰ類和Ⅱ類Ⅲ類和Ⅳ類標度描述預應力儲備度變化速率應對措施應對措施發(fā)展緩慢確定名義裂縫寬度指標進行判定確定下一有效預應力檢測時間區(qū)段進行復測發(fā)展較快結(jié)合橋梁靜、動載試驗進行檢測結(jié)合橋梁靜、動載試驗進行檢測環(huán)境

Ⅰ類和Ⅱ類橋梁名義裂縫寬度分級

標度描述對抗裂度影響程度應對措施小常規(guī)養(yǎng)護大結(jié)合橋梁靜、動載試驗進行檢測及評價現(xiàn)在是31頁\一共有45頁\編輯于星期四預應力混凝土橋梁檢測評價指南1總則2術(shù)語、符號2.1術(shù)語2.2符號3預應力混凝土橋梁缺損狀況檢測3.1一般規(guī)定3.2混凝土及預應力束劣化程度檢測4預應力鋼束有效預應力檢測4.1一般規(guī)定4.2橫張增量法4.3基于直接測試的預應力模擬及預測4.4應力釋放測試法4.5有效預應力衰減程度及其安全評價5預應力混凝土橋梁分項指標評價5.1混凝土及鋼筋影響評價5.2預應力鋼束影響評價6預應力混凝土橋梁綜合評價6.1安全性評價6.2適用性評價6.3耐久性評價6.4預應力混凝土橋梁綜合性能評價附錄A1混凝土中氯離子含量檢測方法A2混凝土裂縫深度檢測方法A3鋼索張力測試儀操作規(guī)程A4基于有限截面檢測的有效預應力預測程序等效參數(shù)求解程序A5波動束擬摩阻損失函數(shù)算法A6截面應力釋放值分析程序A7預應力混凝土橋梁評價系統(tǒng)現(xiàn)在是32頁\一共有45頁\編輯于星期四5、實橋應用研究

貴州省貴陽新寨河特大橋（120+2×230+120）m連續(xù)剛構(gòu)陜西省銅川玉皇閣特大橋（75+4×140+75）m連續(xù)剛構(gòu)寧夏自治區(qū)石嘴山黃河公路大橋預應力混凝土T構(gòu)簡介3座橋梁的應用現(xiàn)在是33頁\一共有45頁\編輯于星期四

石嘴山黃河公路大橋主橋為四跨帶掛梁的T型剛構(gòu)，橫斷面為單箱雙室，跨徑組合為60+2×90+60m?，F(xiàn)在是34頁\一共有45頁\編輯于星期四一般檢測

檢測了橋面鋪裝、橋面排水設(shè)施、伸縮縫、人行道及欄桿、上部結(jié)構(gòu)的懸臂箱梁外（內(nèi)）部及橫隔板開裂情況、掛梁及T梁的裂縫情況和下部結(jié)構(gòu)外觀等情況，混凝土強度、碳化、保護層等。

混凝土抗壓強度

現(xiàn)在是35頁\一共有45頁\編輯于星期四混凝土碳化深度

混凝土保護層厚度

現(xiàn)在是36頁\一共有45頁\編輯于星期四力筋銹蝕檢測

預應力鋼筋銹蝕等級評定部位測點編號評定依據(jù)評定等級銀川側(cè)一T構(gòu)1二類：鋼絞線表面局部失去光澤，鋼絲間有少量氧化鐵粉，人工打磨呈現(xiàn)原鋼絞線金屬光澤，可見銹蝕為斑點狀無銹坑。二類銀川側(cè)第一T構(gòu)2二類包頭側(cè)第一T構(gòu)3二類包頭側(cè)第一T構(gòu)4二類現(xiàn)在是37頁\一共有45頁\編輯于星期四管道壓漿狀況檢測預應力管道壓漿狀況等級評定

部位測點編號評定等級銀川側(cè)第一T構(gòu)1密實銀川側(cè)第一T構(gòu)2密實包頭側(cè)第一T構(gòu)3全空包頭側(cè)第一T構(gòu)4全空現(xiàn)在是38頁\一共有45頁\編輯于星期四有效預應力檢測矩形槽橫斷面及所測預應力鋼絞線位置

現(xiàn)在是39頁\一共有45頁\編輯于星期四有效預應力檢測結(jié)果

關(guān)鍵服役鋼束槽口位置實際位置鋼絞線編號有效張拉力（kN）實測值平均值8#墩頂束（包頭方向）槽口4包頭上游側(cè)1#121.1128.62#108.6槽口2包頭下游側(cè)3#156.26#墩頂束（銀川方向）槽口3銀川上游側(cè)4#149.7149.8槽口1銀川下游側(cè)5#149.8有效預應力評價指標

關(guān)鍵服役鋼束理論值實測值評價指標σ設(shè)（MPa）σ測（MPa）∣σ設(shè)-σ測∣/σ設(shè)8#墩頂束（包頭方向）1022.9918.60.1026#墩頂束（銀川方向）1022.91070.00.046現(xiàn)在是40頁\一共有45頁\編輯于星期四有效預應力理論分布頂板分布腹板分布現(xiàn)在是41頁\一共有45頁\編輯于星期四全橋有效預應力分布模擬

預應力筋分布模式

鋼束號位置分布模式模擬方法T86#墩頂銀川方向0.898等比調(diào)整后張拉控制應力：8#墩頂包頭方向1.046等差調(diào)整后鋼束松弛系數(shù)：頂板預應力束有效預應力沿程分布曲線

腹板預應力束有效預應力沿程分布曲線

現(xiàn)在是42頁\一共有45頁\編輯于星期四控制截面應力評價墩號控制斷面應力位置最大組合壓應力最大組合拉應力最大組合主壓應力最大組合主拉應力MPaM